HTTP 是一種 超文本傳輸協議(Hypertext Transfer Protocol)
,HTTP 是一個在計算機世界裏專門在兩點之間傳輸文字、圖片、音頻、視頻等超文本數據的約定和規範php
HTTP 主要內容分爲三部分,超文本(Hypertext)、傳輸(Transfer)、協議(Protocol)。html
超連接
的跳轉。請求方
,把接到二進制數據包的一方稱爲應答方
。說到 HTTP,不得不提的就是 TCP/IP 網絡模型,通常是五層模型。以下圖所示web
可是也能夠分爲四層,就是把鏈路層和物理層都表示爲網絡接口層面試
還有一種就是 OSI 七層網絡模型,它就是在五層協議之上加了表示層和會話層算法
而 HTTPS 的全稱是 Hypertext Transfer Protocol Secure
,從名稱咱們能夠看出 HTTPS 要比 HTTPS 多了 secure 安全性這個概念,實際上, HTTPS 並非一個新的應用層協議,它其實就是 HTTP + TLS/SSL 協議組合而成,而安全性的保證正是 TLS/SSL 所作的工做。chrome
也就是說,HTTPS 就是身披了一層 SSL 的 HTTP。數據庫
那麼,HTTP 和 HTTPS 的主要區別是什麼呢?跨域
http://
開頭,而 HTTPS 在地址欄上的協議是以 https://
開頭http://www.cxuanblog.com/
https://www.cxuanblog.com/
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HTTP 中包括許多方法,Get 和 Post 是 HTTP 中最經常使用的兩個方法,基本上使用 HTTP 方法中有 99% 都是在使用 Get 方法和 Post 方法,因此有必要咱們對這兩個方法有更加深入的認識。瀏覽器
www.cxuanblog.com
其實就是發送了一個 get 請求,它的主要特徵是請求服務器返回資源,而 post 方法通常用於 <form> 表單
的提交,至關因而把信息提交給服務器,等待服務器做出響應,get 至關於一個是 pull/拉的操做,而 post 至關因而一個 push/推的操做。/test/demo_form.asp?name1=value1&name2=value2
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而 post 方法是把參數放在請求體 body 中的,這對用戶來講不可見。緩存
POST /test/demo_form.asp HTTP/1.1
Host: w3schools.com
name1=value1&name2=value2
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get 請求的 URL 有長度限制,而 post 請求會把參數和值放在消息體中,對數據長度沒有要求。
get 請求會被瀏覽器主動 cache,而 post 不會,除非手動設置。
get 請求在瀏覽器反覆的 回退/前進
操做是無害的,而 post 操做會再次提交表單請求。
get 請求在發送過程當中會產生一個 TCP 數據包;post 在發送過程當中會產生兩個 TCP 數據包。對於 get 方式的請求,瀏覽器會把 http header 和 data 一併發送出去,服務器響應 200(返回數據);而對於 post,瀏覽器先發送 header,服務器響應 100 continue,瀏覽器再發送 data,服務器響應 200 ok(返回數據)。
無狀態協議(Stateless Protocol)
就是指瀏覽器對於事務的處理沒有記憶能力。舉個例子來講就是好比客戶請求得到網頁以後關閉瀏覽器,而後再次啓動瀏覽器,登陸該網站,可是服務器並不知道客戶關閉了一次瀏覽器。
HTTP 就是一種無狀態的協議,他對用戶的操做沒有記憶能力。可能大多數用戶不相信,他可能以爲每次輸入用戶名和密碼登錄一個網站後,下次登錄就再也不從新輸入用戶名和密碼了。這其實不是 HTTP 作的事情,起做用的是一個叫作 小甜餅(Cookie)
的機制。它可以讓瀏覽器具備記憶
能力。
若是你的瀏覽器容許 cookie 的話,查看方式 chrome://settings/content/cookies
也就說明你的記憶芯片通電了...... 當你想服務端發送請求時,服務端會給你發送一個認證信息,服務器第一次接收到請求時,開闢了一塊 Session 空間(建立了Session對象),同時生成一個 sessionId ,並經過響應頭的 **Set-Cookie:JSESSIONID=XXXXXXX **命令,向客戶端發送要求設置 Cookie 的響應; 客戶端收到響應後,在本機客戶端設置了一個 **JSESSIONID=XXXXXXX **的 Cookie 信息,該 Cookie 的過時時間爲瀏覽器會話結束;
接下來客戶端每次向同一個網站發送請求時,請求頭都會帶上該 Cookie信息(包含 sessionId ), 而後,服務器經過讀取請求頭中的 Cookie 信息,獲取名稱爲 JSESSIONID 的值,獲得這次請求的 sessionId。這樣,你的瀏覽器才具備了記憶能力。
還有一種方式是使用 JWT 機制,它也是可以讓你的瀏覽器具備記憶能力的一種機制。與 Cookie 不一樣,JWT 是保存在客戶端的信息,它普遍的應用於單點登陸的狀況。JWT 具備兩個特色
客戶端
,而不是服務端內存中。也就是說,JWT 直接本地進行驗證就能夠,驗證完畢後,這個 Token 就會在 Session 中隨請求一塊兒發送到服務器,經過這種方式,能夠節省服務器資源,而且 token 能夠進行屢次驗證。單個節點的域
或者它的子域
中有效。若是它們嘗試經過第三個節點訪問,就會被禁止。使用 JWT 能夠解決這個問題,使用 JWT 可以經過多個節點
進行用戶認證,也就是咱們常說的跨域認證
。TCP 和 UDP 都位於計算機網絡模型中的運輸層,它們負責傳輸應用層產生的數據。下面咱們就來聊一聊 TCP 和 UDP 分別的特徵和他們的區別
UDP 的全稱是 User Datagram Protocol
,用戶數據報協議。它不須要所謂的握手
操做,從而加快了通訊速度,容許網絡上的其餘主機在接收方贊成通訊以前進行數據傳輸。
數據報是與分組交換網絡關聯的傳輸單元。
UDP 的特色主要有
TCP 的全稱是Transmission Control Protocol
,傳輸控制協議。它可以幫助你肯定計算機鏈接到 Internet 以及它們之間的數據傳輸。經過三次握手來創建 TCP 鏈接,三次握手就是用來啓動和確認 TCP 鏈接的過程。一旦鏈接創建後,就能夠發送數據了,當數據傳輸完成後,會經過關閉虛擬電路來斷開鏈接。
TCP 的主要特色有
下面爲你羅列了一些 TCP 和 UDP 的不一樣點,方便理解,方便記憶。
TCP | UDP |
---|---|
TCP 是面向鏈接的協議 | UDP 是無鏈接的協議 |
TCP 在發送數據前先須要創建鏈接,而後再發送數據 | UDP 無需創建鏈接就能夠直接發送大量數據 |
TCP 會按照特定順序從新排列數據包 | UDP 數據包沒有固定順序,全部數據包都相互獨立 |
TCP 傳輸的速度比較慢 | UDP 的傳輸會更快 |
TCP 的頭部字節有 20 字節 | UDP 的頭部字節只須要 8 個字節 |
TCP 是重量級的,在發送任何用戶數據以前,TCP須要三次握手創建鏈接。 | UDP 是輕量級的。沒有跟蹤鏈接,消息排序等。 |
TCP 會進行錯誤校驗,並可以進行錯誤恢復 | UDP 也會錯誤檢查,但會丟棄錯誤的數據包。 |
TCP 有發送確認 | UDP 沒有發送確認 |
TCP 會使用握手協議,例如 SYN,SYN-ACK,ACK | 無握手協議 |
TCP 是可靠的,由於它能夠確保將數據傳送到路由器。 | 在 UDP 中不能保證將數據傳送到目標。 |
TCP 三次握手和四次揮手也是面試題的熱門考點,它們分別對應 TCP 的鏈接和釋放過程。下面就來簡單認識一下這兩個過程
在瞭解具體的流程前,咱們須要先認識幾個概念
消息類型 | 描述 |
---|---|
SYN | 這個消息是用來初始化和創建鏈接的。 |
ACK | 幫助對方確認收到的 SYN 消息 |
SYN-ACK | 本地的 SYN 消息和較早的 ACK 數據包 |
FIN | 用來斷開鏈接 |
SYN:它的全稱是 Synchronize Sequence Numbers
,同步序列編號。是 TCP/IP 創建鏈接時使用的握手信號。在客戶機和服務器之間創建 TCP 鏈接時,首先會發送的一個信號。客戶端在接受到 SYN 消息時,就會在本身的段內生成一個隨機值 X。
SYN-ACK:服務器收到 SYN 後,打開客戶端鏈接,發送一個 SYN-ACK 做爲答覆。確認號設置爲比接收到的序列號多一個,即 X + 1,服務器爲數據包選擇的序列號是另外一個隨機數 Y。
ACK:Acknowledge character
, 確認字符,表示發來的數據已確認接收無誤。最後,客戶端將 ACK 發送給服務器。序列號被設置爲所接收的確認值即 Y + 1。
若是用現實生活來舉例的話就是
小明 - 客戶端 小紅 - 服務端
在鏈接終止階段使用四次揮手,鏈接的每一端都會獨立的終止。下面咱們來描述一下這個過程。
FIN_WAIT_1
狀態。當客戶端處於 FIN_WAIT_1 狀態時,它會等待來自服務器的 ACK 響應。FIN_WAIT_2
狀態,而後等待來自服務器的 FIN
消息TIME_WAIT
狀態。處於 TIME_WAIT 狀態的客戶端容許從新發送 ACK 到服務器爲了防止信息丟失。客戶端在 TIME_WAIT 狀態下花費的時間取決於它的實現,在等待一段時間後,鏈接關閉,客戶端上全部的資源(包括端口號和緩衝區數據)都被釋放。仍是能夠用上面那個通話的例子來進行描述
HTTP 1.0 是在 1996 年引入的,從那時開始,它的普及率就達到了驚人的效果。
HTTP 1.1 是 HTTP 1.0 開發三年後出現的,也就是 1999 年,它作出瞭如下方面的變化
keep-alive
來設置Range
來實現。HTTP 2.0 是 2015 年開發出來的標準,它主要作的改變以下
頭部壓縮
,因爲 HTTP 1.1 常常會出現 User-Agent、Cookie、Accept、Server、Range 等字段可能會佔用幾百甚至幾千字節,而 Body 卻常常只有幾十字節,因此致使頭部偏重。HTTP 2.0 使用 HPACK
算法進行壓縮。二進制格式
,HTTP 2.0 使用了更加靠近 TCP/IP 的二進制格式,而拋棄了 ASCII 碼,提高了解析效率強化安全
,因爲安全已經成爲重中之重,因此 HTTP2.0 通常都跑在 HTTPS 上。多路複用
,即每個請求都是是用做鏈接共享。一個請求對應一個id,這樣一個鏈接上能夠有多個請求。這個問題比較開放,由於 HTTP 請求頭有不少,這裏只簡單舉出幾個例子,具體的能夠參考個人另外一篇文章
HTTP 標頭會分爲四種,分別是 通用標頭
、實體標頭
、請求標頭
、響應標頭
。分別介紹一下
通用標頭主要有三個,分別是 Date
、Cache-Control
和 Connection
Date
Date 是一個通用標頭,它能夠出如今請求標頭和響應標頭中,它的基本表示以下
Date: Wed, 21 Oct 2015 07:28:00 GMT
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表示的是格林威治標準時間,這個時間要比北京時間慢八個小時
Cache-Control
Cache-Control 是一個通用標頭,他能夠出如今請求標頭
和響應標頭
中,Cache-Control 的種類比較多,雖說這是一個通用標頭,可是又一些特性是請求標頭具備的,有一些是響應標頭纔有的。主要大類有 可緩存性
、閾值性
、 從新驗證並從新加載
和其餘特性
Connection
Connection 決定當前事務(一次三次握手和四次揮手)完成後,是否會關閉網絡鏈接。Connection 有兩種,一種是持久性鏈接
,即一次事務完成後不關閉網絡鏈接
Connection: keep-alive
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另外一種是非持久性鏈接
,即一次事務完成後關閉網絡鏈接
Connection: close
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HTTP1.1 其餘通用標頭以下
實體標頭是描述消息正文內容的 HTTP 標頭。實體標頭用於 HTTP 請求和響應中。頭部Content-Length
、 Content-Language
、 Content-Encoding
是實體頭。
Content-Length 實體報頭指示實體主體的大小,以字節爲單位,發送到接收方。
Content-Language 實體報頭描述了客戶端或者服務端可以接受的語言。
Content-Encoding 這又是一個比較麻煩的屬性,這個實體報頭用來壓縮媒體類型。Content-Encoding 指示對實體應用了何種編碼。
常見的內容編碼有這幾種: gzip、compress、deflate、identity ,這個屬性能夠應用在請求報文和響應報文中
Accept-Encoding: gzip, deflate //請求頭
Content-Encoding: gzip //響應頭
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下面是一些實體標頭字段
Host
Host 請求頭指明瞭服務器的域名(對於虛擬主機來講),以及(可選的)服務器監聽的 TCP 端口號。若是沒有給定端口號,會自動使用被請求服務的默認端口(好比請求一個 HTTP 的 URL 會自動使用 80 做爲端口)。
Host: developer.mozilla.org
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上面的 Accpet
、 Accept-Language
、Accept-Encoding
都是屬於內容協商的請求標頭。
Referer
HTTP Referer 屬性是請求標頭的一部分,當瀏覽器向 web 服務器發送請求的時候,通常會帶上 Referer,告訴服務器該網頁是從哪一個頁面連接過來的,服務器所以能夠得到一些信息用於處理。
Referer: https://developer.mozilla.org/testpage.html
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If-Modified-Since
If-Modified-Since 一般會與 If-None-Match 搭配使用,If-Modified-Since 用於確認代理或客戶端擁有的本地資源的有效性。獲取資源的更新日期時間,可經過確認首部字段 Last-Modified
來肯定。
大白話說就是若是在 Last-Modified
以後更新了服務器資源,那麼服務器會響應 200,若是在 Last-Modified
以後沒有更新過資源,則返回 304。
If-Modified-Since: Mon, 18 Jul 2016 02:36:04 GMT
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If-None-Match
If-None-Match HTTP 請求標頭使請求成爲條件請求。 對於 GET 和 HEAD 方法,僅當服務器沒有與給定資源匹配的 ETag
時,服務器纔會以 200 狀態發送回請求的資源。 對於其餘方法,僅當最終現有資源的ETag
與列出的任何值都不匹配時,纔會處理請求。
If-None-Match: "c561c68d0ba92bbeb8b0fff2a9199f722e3a621a"
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Accept
接受請求 HTTP 標頭會通告客戶端其可以理解的 MIME 類型
Accept-Charset
accept-charset 屬性規定服務器處理表單數據所接受的字符集。
經常使用的字符集有: UTF-8 - Unicode 字符編碼 ; ISO-8859-1 - 拉丁字母表的字符編碼
Accept-Language
首部字段 Accept-Language 用來告知服務器用戶代理可以處理的天然語言集(指中文或英文等),以及天然語言集的相對優先級。可一次指定多種天然語言集。
請求標頭咱們大概就介紹這幾種,後面會有一篇文章詳細深挖全部的響應頭的,下面是一個響應頭的彙總,基於 HTTP 1.1
Access-Control-Allow-Origin
一個返回的 HTTP 標頭可能會具備 Access-Control-Allow-Origin ,Access-Control-Allow-Origin
指定一個來源,它告訴瀏覽器容許該來源進行資源訪問。
Keep-Alive
Keep-Alive 表示的是 Connection 非持續鏈接的存活時間,能夠進行指定。
Server
服務器標頭包含有關原始服務器用來處理請求的軟件的信息。
應該避免使用過於冗長和詳細的 Server 值,由於它們可能會泄露內部實施細節,這可能會使攻擊者容易地發現並利用已知的安全漏洞。例以下面這種寫法
Server: Apache/2.4.1 (Unix)
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Set-Cookie
Set-Cookie 用於服務器向客戶端發送 sessionID。
Transfer-Encoding
首部字段 Transfer-Encoding 規定了傳輸報文主體時採用的編碼方式。
HTTP /1.1 的傳輸編碼方式僅對分塊傳輸編碼有效。
X-Frame-Options
HTTP 首部字段是能夠自行擴展的。因此在 Web 服務器和瀏覽器的應用上,會出現各類非標準的首部字段。
首部字段 X-Frame-Options
屬於 HTTP 響應首部,用於控制網站內容在其餘 Web 網站的 Frame 標籤內的顯示問題。其主要目的是爲了防止點擊劫持(clickjacking)攻擊。
下面是一個響應頭的彙總,基於 HTTP 1.1
這道題也是一道常常會考的面試題。那麼下面咱們就來探討一下從你輸入 URL 後到響應,都經歷了哪些過程。
你應該訪問不到的,對不對~
hosts
文件是否有配置 ip 地址,若是找到,直接返回。若是找不到,就向網絡中發起一個 DNS 查詢。首先來看一下 DNS 是啥,互聯網中識別主機的方式有兩種,經過
主機名
和IP 地址
。咱們人喜歡用名字的方式進行記憶,可是通訊鏈路中的路由卻喜歡定長、有層次結構的 IP 地址。因此就須要一種可以把主機名到 IP 地址的轉換服務,這種服務就是由 DNS 提供的。DNS 的全稱是Domain Name System
域名系統。DNS 是一種由分層的 DNS 服務器實現的分佈式數據庫。DNS 運行在 UDP 上,使用 53 端口。
DNS 是一種分層數據庫,它的主要層次結構以下
通常域名服務器的層次結構主要是以上三種,除此以外,還有另外一類重要的 DNS 服務器,它是 本地 DNS 服務器(local DNS server)
。嚴格來講,本地 DNS 服務器並不屬於上述層次結構,可是本地 DNS 服務器又是相當重要的。每一個 ISP(Internet Service Provider)
好比居民區的 ISP 或者一個機構的 ISP 都有一臺本地 DNS 服務器。當主機和 ISP 進行鏈接時,該 ISP 會提供一臺主機的 IP 地址,該主機會具備一臺或多臺其本地 DNS 服務器的 IP地址。經過訪問網絡鏈接,用戶可以容易的肯定 DNS 服務器的 IP地址。當主機發出 DNS 請求後,該請求被髮往本地 DNS 服務器,它起着代理的做用,並將該請求轉發到 DNS 服務器層次系統中。
首先,查詢請求會先找到本地 DNS 服務器來查詢是否包含 IP 地址,若是本地 DNS 沒法查詢到目標 IP 地址,就會向根域名服務器發起一個 DNS 查詢。
注意:DNS 涉及兩種查詢方式:一種是
遞歸查詢(Recursive query)
,一種是迭代查詢(Iteration query)
。《計算機網絡:自頂向下方法》居然沒有給出遞歸查詢和迭代查詢的區別,找了一下網上的資料大概明白了下。若是根域名服務器沒法告知本地 DNS 服務器下一步須要訪問哪一個頂級域名服務器,就會使用遞歸查詢;
若是根域名服務器可以告知 DNS 服務器下一步須要訪問的頂級域名服務器,就會使用迭代查詢。
在由根域名服務器 -> 頂級域名服務器 -> 權威 DNS 服務器後,由權威服務器告訴本地服務器目標 IP 地址,再有本地 DNS 服務器告訴用戶須要訪問的 IP 地址。
HTTP-GET
請求,包括其中的 URL,HTTP 1.1 後默認使用長鏈接,只須要一次握手便可屢次傳輸數據。咱們上面描述了一下 HTTP 的工做原理,下面來說述一下 HTTPS 的工做原理。由於咱們知道 HTTPS 不是一種新出現的協議,而是
因此,咱們探討 HTTPS 的握手過程,其實就是 SSL/TLS 的握手過程。
TLS 旨在爲 Internet 提供通訊安全的加密協議。TLS 握手是啓動和使用 TLS 加密的通訊會話的過程。在 TLS 握手期間,Internet 中的通訊雙方會彼此交換信息,驗證密碼套件,交換會話密鑰。
每當用戶經過 HTTPS 導航到具體的網站併發送請求時,就會進行 TLS 握手。除此以外,每當其餘任何通訊使用HTTPS(包括 API 調用和在 HTTPS 上查詢 DNS)時,也會發生 TLS 握手。
TLS 具體的握手過程會根據所使用的密鑰交換算法的類型
和雙方支持的密碼套件
而不一樣。 咱們以RSA 非對稱加密
來討論這個過程。整個 TLS 通訊流程圖以下
hello
消息來發起握手過程。這個消息中會夾帶着客戶端支持的 TLS 版本號(TLS1.0 、TLS1.二、TLS1.3)
、客戶端支持的密碼套件、以及一串 客戶端隨機數
。Certificate
報文,報文中包含公開密鑰證書。最後服務器發送 ServerHelloDone
做爲 hello
請求的響應。第一部分握手階段結束。加密階段
:在第一個階段握手完成後,客戶端會發送 ClientKeyExchange
做爲響應,這個響應中包含了一種稱爲 The premaster secret
的密鑰字符串,這個字符串就是使用上面公開密鑰證書進行加密的字符串。隨後客戶端會發送 ChangeCipherSpec
,告訴服務端使用私鑰解密這個 premaster secret
的字符串,而後客戶端發送 Finished
告訴服務端本身發送完成了。Session key 其實就是用公鑰證書加密的公鑰。
實現了安全的非對稱加密
:而後,服務器再發送 ChangeCipherSpec
和 Finished
告訴客戶端解密完成,至此實現了 RSA 的非對稱加密。文章參考:
Recursive and Iterative DNS Queries
HTTP/1.0 AND 1.1, WHAT ARE THE DIFFERENCES?
TCP 3-Way Handshake (SYN, SYN-ACK,ACK)